JP2019012672A - Ｌｅｄ電球 - Google Patents

Abstract

【課題】口金１４に内蔵される点灯回路１５の耐久寿命を高めることができるＬＥＤ電球１０を提供することを目的とする。
【解決手段】伝熱部材２４に平坦な突出端面２４ｃを形成し、点灯回路１５を構成する電気部品のうち、扁平な形状を有し発熱量が大きい半導体素子１５ｂを平坦な突出端面２４ｃに密着させる。そのため、半導体素子１５ｂの熱が、伝熱部材２４を介して口金１４に効率的に伝導し、口金１４の表面から放熱されるので、口金１４に内蔵した点灯回路１５が半導体素子１５ｂの熱で劣化するのを防止でき、線状発光体を光源とするＬＥＤ電球１０の耐久寿命が向上する。
【選択図】図１

Description

本発明はＬＥＤ電球に関する。

ＬＥＤ電球の一形式として、特開２０１０−２２５４０９号公報には、グローブと、グローブの底部に連結した筒状の放熱体と、放熱体の底部に連結され、外部ソケットに着脱可能に接続される口金を備え、上面にＬＥＤチップを実装した基板を放熱体の上端面開口に配置し、口金を介して外部ソケットから供給される電力でＬＥＤチップを点灯制御する点灯回路を放熱体及び口金に内蔵したＬＥＤ電球が開示されている。

また、特許第５６８９５２４号公報には、グローブと、グローブ中の空気を排気するとともに、空気を排気した後に不活性ガスをグローブ中に封入するための気体通路が形成され、グローブの底部からグローブ中に突出する支柱と、グローブの底部に直結され、外部ソケットに着脱可能に接続される口金と、複数個のＬＥＤチップを直列接続したＬＥＤチップ列を基板に搭載して構成した複数本の線状発光体から成り、グローブ中に配置した光源と、口金を介して外部ソケットから供給される電力で光源を点灯制御する点灯回路を備え、線状発光体と支柱をリード線で連結して線状発光体を支柱に保持し、点灯回路を口金に内蔵した線状発光体を光源とするＬＥＤ電球が開示されている。

特開２０１０−２２５４０９号公報 特許第５６８９５２４号公報

筒状の放熱体を備えた上記のＬＥＤ電球では、ＬＥＤチップの点灯に伴って発生する熱と点灯回路を構成する半導体素子等から発生する熱を、放熱体を通して電球外部に放熱し、発熱によって点灯回路が劣化するのを防止している。
しかし、放熱体がＬＥＤ電球の外観に表れるため、ＬＥＤ電球に従来からある白熱電球のようなグローブと口金が直結したデザインを採用できない。

また、上記した従来の線状発光体を光源とするＬＥＤ電球では、線状発光体の点灯に伴って発生する熱をグローブに封入した気体を介してグローブの外部に放熱している。
しかし、点灯回路は口金に内蔵されているため、グローブ中の気体を介しての放熱効果は及ばない。そのため、点灯回路はそれ自体が発生する熱によって劣化し易い。

本発明はかかる点に鑑み、口金に内蔵される点灯回路の耐久寿命を高めることができるＬＥＤ電球を提供することを目的とする。
本願発明の発明者はかかる目的を達成するに当たり、点灯回路を構成する電気部品のうち、発熱量が大きい半導体素子が通常、扁平な形状を有していることに着目した。

請求項１に記載の発明は、
グローブと、グローブの底部に連結され、外部ソケットに着脱可能に接続される口金と、グローブ内に配置したＬＥＤチップから成る光源と、口金を介して外部ソケットから供給される電力で光源を点灯制御する点灯回路を備えたＬＥＤ電球であって、
口金の内部に平坦面を有する伝熱部材を配設し、
点灯回路を口金に内蔵するとともに、点灯回路を構成する電気部品のうち少なくとも半導体素子を伝熱部材の平坦面に密着させ、
半導体素子の発熱を、伝熱部材を介して口金に伝導し、口金の表面から放熱するようにしたことを特徴とする。

請求項２に記載の発明は、
グローブと、グローブ中の空気を排気するとともに、空気を排気した後に気体をグローブ中に封入するための気体通路が形成され、グローブの底部からグローブ中に突出する支柱と、グローブの底部に直結され、外部ソケットに着脱可能に接続される口金と、複数個のＬＥＤチップを直列接続したＬＥＤチップ列を基板に搭載して構成した複数本の線状発光体から成り、グローブ中に配置した光源と、口金を介して外部ソケットから供給される電力で光源を点灯制御する点灯回路を備え、
線状発光体と支柱をリード線で連結して線状発光体を支柱に保持した線状発光体を光源とするＬＥＤ電球であって、
口金の内部に平坦面を有する伝熱部材を配設し、
点灯回路を口金に内蔵するとともに、点灯回路を構成する電気部品のうち少なくとも半導体素子を伝熱部材の平坦面に密着させ、
半導体素子の発熱を、伝熱部材を介して口金に伝導し、口金の表面から放熱するようにしたことを特徴とする。

本発明によれば、伝熱部材に平坦面を形成したので、点灯回路を構成する電気部品のうち、扁平な形状を有し発熱量が大きい半導体素子を平坦面に密着させることができる。そのため、半導体素子の熱が、伝熱部材を介して口金に効率的に伝導し、口金の表面から放熱されるので、口金に内蔵した点灯回路が半導体素子の熱で劣化するのを防止でき、ＬＥＤ電球の耐久寿命が向上する。

本発明の実施例に係る線状発光体を光源とするＬＥＤ電球を示す正面図である。 同ＬＥＤ電球を示す側面図である。 同ＬＥＤ電球の線状発光体を示す説明図である。 図３の４−４線から切断した断面図である。 同ＬＥＤ電球の点灯回路を示す説明図である。 同ＬＥＤ電球の口金を示す斜視図である。 同ＬＥＤ電球の他の口金を示す斜視図である。 同ＬＥＤ電球の他の口金を示す斜視図である。 同ＬＥＤ電球の他の口金を示す斜視図である。

以下に本発明を図面に基づき説明する。図１には本発明の実施例に係る線状発光体を光源とするＬＥＤ電球１０が示されている。当該ＬＥＤ電球１０は透明ガラス製のグローブ１１と、グローブ１１中に立設されたガラス製の支柱１２と、グローブ１１内に配列された複数本の線状発光体１３と、グローブ１１の底部に連結された導電性を有する金属製のソケット１４と、ソケット１４に内蔵された点灯回路１５を供えている。

ガラス製の支柱１２は内部に気体通路１６が形成され、気体通路１６の一端１７がグローブ１１中に開口し、他端１８が支柱１２の下端面に開口している。また、支柱１２の下部から周囲に延びるスカート部１９が支柱１２に一体成形されている。支柱１２の下部に針金状のリード線２０，２１が貫通し、支柱１２に固定されている。これらリード線２０，２１の支柱１２から上方へ突出する端部に線状発光体１３の下端部が連結されている。線状発光体１３の上端部は支柱１２の上端部に立設されたリード線２２に、横に延びるリード線２３を介して連結されている。線状発光体１３はこのように、リード線２０，２１，２２，２３で支柱１２に保持され、支柱１２と平行に配置されている。支柱１２から下方に突出するリード線２０，２１の端部は点灯回路１５に接続されている。

製造時、予めリード線２０，２１，２２，２３と線状発光体１３及び点灯回路１５が支柱１２に組み付けられ、この支柱１２のスカート部１９がグローブ１１の底部開口に溶着される。こうして、グローブ１１と支柱１２が一体に組み付けられる。そして、気体通路１６の下端開口１８から気体通路１６を通してグローブ１１中の空気を排気し、その後、ヘリウムガス等の気体を、気体通路１６を通してグローブ１１中に充填し、気体通路１６の下端開口１８を閉じて気体をグローブ１１に封入する。そして、気体を封入したグローブ１１の底部に口金１４が接着される。

図３及び図４に模式的に示すように、線状発光体１３は透明基板２８を備えている。この透明基板２８に複数個のＬＥＤチップ２９が透明接着剤３０で固着され、リード線３１で直列に接続されている。透明基板２８とＬＥＤチップ２９は、発光粉とシリカゲル、エポキシ樹脂等の透明媒体の混合物から成る発光粉層３２を塗布して被覆されている。透明基板２８の両端部には、端子３３が設けられている。

図５に示すように、点灯回路１５は、基板１５ａと、基板１５ａに実装された半導体素子１５ｂ、チップ抵抗器１５ｃ、コンデンサー１５ｄ等の電気部品で構成されている。半導体素子１５ｂは扁平な箱形を有する。
図６に示すように、口金１４の内部には板状の伝熱部材２４が内蔵されている。伝熱部材２４は熱伝導性の高いガラスやセラミックで代用することもできる。伝熱部材２４の本体２４ａの中間部には突出部２４ｂが形成されている。この突出部の突出端面２４ｃは平坦に形成されている。図２に示すように、点灯回路は、半導体素子１５ｂの表面が平坦な突出端面２４ｃに密着するように伝熱部材２４に固定されている。平坦な突出端面２４ｃは伝熱部材２４の本体２４ａから突出しているので、半導体素子１５ｂは、チップ抵抗器１５ｃやコンデンサー１５ｄなどの他の電気部品と干渉することなく、平坦な突出端面２４ｃに密着させることができる。伝熱部材２４は、その左右両端面２４ｄ，２４ｅ及び下端面２４ｆが口金１４の内周面に密着するように、口金１４に取り付けられている。

本実施例に係る線状発光体を光源とするＬＥＤ電球１０の構造は以上の通りであって、口金１４を外部ソケット（図示せず）に接続すると、外部ソケットから口金１４を介して点灯回路１５に電力が供給され、線状発光体１３が点灯する。線状発光体１３の点灯に伴う発熱はグローブ１１中の不活性ガスを介してグローブ１１の外部に放熱される。また、点灯回路１５を構成する半導体素子１５ｂの発熱は伝熱部材２４を介して口金１４に伝わり、口金１４の表面から口金１４の外部に放熱される。

本実施例に係る線状発光体を光源とするＬＥＤ電球１０によれば、伝熱部材２４に平坦な突出端面２４ｃを形成したので、点灯回路１５を構成する電気部品のうち、扁平な形状を有し発熱量が大きい半導体素子１５ｂを平坦な突出端面２４ｃに密着させることができる。そのため、半導体素子１５ｂの熱が、伝熱部材２４を介して口金１４に効率的に伝導し、口金１４の表面から放熱されるので、口金１４に内蔵した点灯回路１５が半導体素子１５ｂの熱で劣化するのを防止でき、線状発光体を光源とするＬＥＤ電球１０の耐久寿命が向上する。

本実施例ではグローブ１１に口金１４を直結した線状発光体を光源とするＬＥＤ電球１０について説明したが、本発明は、グローブと口金の間に放熱体を設け、放熱体及び口金の中に点灯回路を配置したＬＥＤ電球にも適用できる。そのようなＬＥＤ電球の口金に伝熱部材を内蔵し、伝熱部材に点灯回路の半導体素子を密着すれば、放熱体と口金の両方を介して半導体素子の熱を放熱できるので、高い放熱効果を得ることができる。

上記した実施例では板状の放熱部材２４を口金１４に内蔵したが、放熱部材２４の形状は点灯回路１５の形態に応じて形成される。図７に示す口金１４に内蔵した伝熱部材２５はセラミック製で平坦な突出端面２５ａが縦長に形成されている。図８に示す口金１４に内蔵した伝熱部材２６はセラミック製で平坦な突出端面２６ａが横長に形成されている。図９に示す口金１４に内蔵した伝熱部材２７はセラミック製で口金１４の底部に嵌合し、平坦な上端面２７ａが形成されている。

１０…線状発光体を光源とするＬＥＤ電球
１１…グローブ
１２…支柱
１３…線状発光体
１４…口金
１５…点灯回路
１５ｂ…半導体素子
１６…気体通路
２０，２１，２２，２３…リード線
２４…伝熱部材
２４ｃ…平坦な突出端面
２５…伝熱部材
２５ａ…平坦な突出端面
２６…伝熱部材
２６ａ…平坦な突出端面
２７…伝熱部材
２７ａ…平坦な上端面
２８…基板

Claims (2)

1. グローブと、グローブの底部に連結され、外部ソケットに着脱可能に接続される口金と、グローブ内に配置したＬＥＤチップから成る光源と、口金を介して外部ソケットから供給される電力で光源を点灯制御する点灯回路を備えたＬＥＤ電球であって、
   口金の内部に平坦面を有する伝熱部材を配設し、
   点灯回路を口金に内蔵するとともに、点灯回路を構成する電気部品のうち少なくとも半導体素子を伝熱部材の平坦面に密着させ、
   半導体素子の発熱を、伝熱部材を介して口金に伝導し、口金の表面から放熱するようにしたことを特徴とするＬＥＤ電球。
2. グローブと、グローブ中の空気を排気するとともに、空気を排気した後に気体をグローブ中に封入するための気体通路が形成され、グローブの底部からグローブ中に突出する支柱と、グローブの底部に直結され、外部ソケットに着脱可能に接続される口金と、複数個のＬＥＤチップを直列接続したＬＥＤチップ列を基板に搭載して構成した複数本の線状発光体から成り、グローブ中に配置した光源と、口金を介して外部ソケットから供給される電力で光源を点灯制御する点灯回路を備え、
   線状発光体と支柱をリード線で連結して線状発光体を支柱に保持した線状発光体を光源とするＬＥＤ電球であって、
   口金の内部に平坦面を有する伝熱部材を配設し、
   点灯回路を口金に内蔵するとともに、点灯回路を構成する電気部品のうち少なくとも半導体素子を伝熱部材の平坦面に密着させ、
   半導体素子の発熱を、伝熱部材を介して口金に伝導し、口金の表面から放熱するようにしたことを特徴とする線状発光体を光源とするＬＥＤ電球。

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